Для достижения селективности последовательно соединенных устройств защитного отключения (УЗО) в древовидной структуре необходимо соблюдать два критически важных условия. Эти условия должны выполняться независимо от токов утечки, которые могут возникнуть в результате замыканий в электрической сети.
Селективное УЗО — что это такое, принцип действия, технические характеристики
Устройство остаточного тока (УЗО) представляет собой защитное устройство, предназначенное для предотвращения поражения людей и животных электрическим током при контакте с токоведущими частями или оборудованием, а также для предотвращения возникновения пожаров, возникающих из-за утечек тока на землю. Защитный эффект УЗО активируется в следующих ситуациях:
- при замыкании корпуса электроприбора, под напряжением, через тело человека на землю;
- если токоведущие элементы соприкасаются с заземленными частями электрических установок, например, вследствие повреждения изоляции;
- в ситуациях, когда заземляющий (PE) и нулевой (N) проводники оказываются поменяны местами в электрической схеме.
Кроме того, УЗО защищает электросеть от перенапряжений. Для этой цели к нейтрали на входе устройства подключается нелинейный резистор, а на выходе — к фазе. Когда напряжение превышает 270 В, через этот резистор начинает проходить дифференциальный ток, что приводит к отключению УЗО.
Различают несколько типов УЗО, классифицируемых по принципу действия. Одним из наиболее удобных для использования является селективный автоматический выключатель, который обеспечивает возможность селективного отключения групп потребителей. У него в основном наблюдается пониженная скорость отключения (тип S или G), установку такого устройства производят ближе к источнику мощности; его дифференциальный ток составляет 100 или 300 мА, что гарантирует отключение перед нагрузкой обычного автоматического выключателя.
Таким образом, современная схема защиты электросети основывается на обнаружении неисправностей и отключении отдельных её участков от нормального режима работы.
Читайте также: Почему провод ПУГНП запрещен к использованию и чем его следует заменить.
Как устроено УЗО?
УЗО иногда называют дифференциальным автоматическим выключателем. При этом назначение устройства остается прежним: прерывание цепи в случае появления тока утечки. Основным элементом конструкции является тороидальный трансформатор, который содержит несколько нейтральных катушек и фазные провода, расположенные в противоположных направлениях. В нормальных условиях работы устройства результирующее магнитное поле остается нулевым. Однако при утечке ток на землю нарушает это равновесие, в результате чего во вторичной обмотке возникает индукция напряжения, и при достижении определенного порога это напряжение приводит к отключению цепи механизмом переключения.
При использовании УЗО необходимо наличие защитного заземления (PE). Если заземление отсутствует, а корпус электроприбора под напряжением из-за повреждения изоляции, то ток утечки не проходит, и в результате при контакте с устройством может произойти серьезное поражение электрическим током. Указанное устройство сработает, но лучше всего, когда на это действие влияет утечка на землю.
Во избежание подобной ситуации важно обеспечить корректное заземление. В описываемой электрической цепи автоматический выключатель отключает ток до того, как он может коснуться металлического корпуса прибора или иной бытовой техники.
Принцип действия
Структурно селективное УЗО аналогично классическому УЗО и также включает в себя дифференциальный трансформатор, состоящий из круглого магнитопровода. Основной особенностью такого сердечника является линейная зависимость магнитного потока от изменений тока нагрузки. Для его изготовлении обычно используют аморфное железо или аналогичные материалы.
Вблизи магнитопровода располагается внешний проводник и нейтральный проводник, с которыми сравниваются значения электрических токов. Сравнение происходит с помощью измерительного устройства, которое представляет собой вторичную обмотку магнитоэлектрического реле, намотанную на сердечник, как это показано на рисунке 3 ниже:
Рисунок 3. Принцип работы селективного автоматического выключателя для защиты от утечки на землю.
Когда ток течет по фазному проводу к нагрузке, например, лампе, а затем через нейтральный провод возвращается к источнику питания, магнитный поток от обоих токов остается одинаковым. Если же происходит нарушение изоляции в патроне лампы и ток начинает течь к её корпусу, возникает следующая последовательность событий:
- начинает текти ток утечки с корпуса через заземляющий контур или другой путь, согласно пункту 3.1.2 ГОСТ IEC 61008-1-2012;
- ток в фазе становится больше чем в нуле, так как часть его уходит на утечку;
- магнитный поток в дифференциальном трансформаторе селективного УЗО от нулевого проводника перестает компенсировать поток от фазного проводника;
- в случае достижения уставки УЗО по разности токов происходит задержка времени, по истечении которой магнитоэлектрическое реле разрывает цепь подвижным контактом, отключая питание.
В селективном устройстве этот процесс управляется через несколько каналов, которые помогают регулировать селективность работы. Технически это достигается следующим образом (см. рисунок 4):
Рисунок 4. Конструкция селективного УЗО.
На приведенном рисунке показаны один нейтральный проводник и три фазных проводника. Сравнение значений ведется для каждой линии и нейтрали, также предусмотрена временная задержка для срабатывания селективного устройства, что обеспечивает учёт временной задержки срабатывания дипольных УЗО.
Для более подробного изучения принципа работы классического УЗО вы можете обратиться к данной статье.
Что такое селективность УДТ и как её обеспечить?
Существует общее эмпирическое правило, касающееся селективной активации устройств защитного отключения (часто ошибочно называемых УЗО). При последовательном подключении двух таких устройств первое УЗО, расположенное ближе к источнику питания, должно быть типа S, а второе, находящееся ближе к электроприборам, должно функционировать в общем режиме. Номинальный ток утечки первого устройства (UDT) должен быть минимум в три раза больше номинального тока утечки второго устройства (UDT 1).
Чтобы обеспечить защиту от электрического поражения в электроустановках зданий, часто применяются потребительские устройства дифференциального тока, которые соответствуют требованиям стандартов ГОСТ IEC 61008-1-2020 и ГОСТ IEC 61008-1-2020.
Что понимают под селективностью УДТ?
В своей книге Харечко подчеркивает, что:
«»Когда соединяются устройства дифференциального тока, необходимо гарантировать их селективную работу при замыканиях на землю. В первую очередь сработает УДТ, который находится ближе всего к замыканию на землю. Обычно этот УДТ располагается в самой внешней цепи. Второй УДТ работает, подчиняясь первому, который находится наиболее близко к источнику питания, например, устанавливаемому на вводе здания или защищающему распределительную цепь. Если же в случае замыкания на землю первым срабатывает дифференциальный фидер или УДТ, установленный в распределительной цепи, то вся система или её часть, включающая несколько фидерных цепей, отключится вместо единственной цепи, в которой произошло замыкание. «
Такое возможное нежелательное отключение также может возникнуть при одновременном отключении обоих устройств остаточного тока. Поэтому при проектировании электрических систем зданий следует уделять особое внимание селективной работе устройств остаточного тока.
Как обеспечить селективность УДТ?
В разделе 535.3 (539.3) «Селективность между устройствами дифференциальной токовой защиты» Международного Электротехнического Комитета (МЭК) 60364-5-53 и в подготовленной на её основе секции 535.3 «Обеспечение селективности устройств дифференциальной токовой защиты» ГОСТ Р 50571.5.53-2013 указано, что чтобы обеспечить селективность между двумя последовательно соединенными устройствами дифференциальной токовой защиты, они должны соответствовать следующим требованиям:
- характеристика времени холостого хода защитного устройства, работающего с дифференциальным током и расположенного на стороне питания, должна превышать временную характеристику отключения устройства, которое находится на стороне нагрузки;
- номинальный дифференциальный ток отключения на стороне питания должен быть выше, чем у устройства, находящегося на стороне нагрузки.
Для защитных устройств с прерывистым режимом работы, соответствующих стандартам IEC 61008-1 и IEC 61008-1, номинальный периодический ток на стороне питания должен превышать результирующий ток на стороне нагрузки как минимум в три раза.
В подразделе 7.2.2 «Селективность» технического отчета МЭК 62350 указано общее правило, обеспечивающее необходимую селективность для работы последовательно соединенных устройств дифференциального тока, которое основывается на двух условиях:
- минимальное время несрабатывания УДТ, установленного выше по току, должно быть продолжительнее, чем максимальное время отключения УДТ, установленного ниже по току;
- номинальный отключающий дифференциальный ток УДТ, расположенного выше по току, должен быть как минимум в три раза больше, чем номинальный отключающий дифференциальный ток УДТ, находящегося ниже по току.
В подразделе 6.2 «Селективность — УДТ/ДДТ» технического отчета МЭК 61912-2 (ГОСТ IEC/TR 61912-2-2013) сообщается, что последовательные УДТ без задержки имеют весьма ограниченную селективность, поскольку любой ток замыкания на землю, превышающий IΔnUDT (номинальный ток повреждения UDT) ближе к источнику питания, может привести к срабатыванию обоих UDT. Поэтому, чтобы гарантировать селективность, УДТ, расположенное ближе к источнику питания, должно относиться к типу с задержкой (например, тип S). На практике соотношение IΔnUDT, находящегося ближе к источнику питания, к IΔnUDT, находящемуся ближе к нагрузке, должно составлять не менее 3:1, а время срабатывания UDT, расположенного ближе к источнику питания, должно быть дольше, чем суммарное рабочее время всех UDT в цепи, находящихся ближе к нагрузке.
Ю.В. Харечко на основе данной информации подводит итоги следующим образом:
«»Следовательно, селективная работа двух последовательно соединенных устройств защитного отключения может быть обеспечена только в том случае, если время броска тока замыкания на землю IEF первого UDT, расположенного ближе к источнику питания, превышает время активации того же тока от второго UDT, расположенного ближе к нагрузке. Иначе говоря: рабочая характеристика первого UDT должна «перекрывать» рабочую характеристику второго UDT во всем диапазоне токов замыкания на землю. Для достижения такого соотношения рабочих характеристик в качестве первого используется УДТ с мгновенной задержкой типа S, а вторым — общее УДТ, функционирующее без мгновенной задержки.»
Типы селективных УЗО
Основные типы УЗО можно сгруппировать в зависимости от уровней токов, при которых они срабатывают. В зависимости от своих параметров противопожарные устройства могут реагировать на токи величиной 100 мА, 300 мА и 500 мА.
Устройства селективной защиты также классифицируются согласно количеству полюсов. Стандартные защитные выключатели имеют одну пару полюсов и широко применяются в однофазных системах, а устройства для трехфазных систем, как правило, имеют четыре полюса.
Также в зависимости от функционирования селективных защитных устройств, они можно разделить на несколько категорий:
- «АС» — предназначены для установки в электрических сетях с переменными токами, на которые и рассчитаны данные устройства;
- «А» — используются в сетях как с переменным, так и с постоянным током;
- «В» — могут функционировать при трех различных видах токов и успешно взаимодействуют как с постоянными и переменными величинами, так и с выпрямленными дифференциальными токами;
- «S» — относятся к селективным защитным устройствам, которые имеют заранее заданную задержку отключения;
- «G» — более простые селективные УЗО, с минимальной задержкой по времени отключения.
В зависимости от технической реализации все селективные защитные выключатели предлагаются в электронном и электромеханическом исполнении.
Первый тип требует наличия отдельного источника питания и, таким образом, не получил широкого применения.
Вторая версия, наоборот, не требует источника питания и способна реагировать на дифференциальные значения тока.
Электронные устройства защиты могут быть подключены как к внешнему источнику питания, так и к защищаемой электрической сети. Эти автоматические выключатели могут автоматически отключаться от сети в случае выхода из строя вспомогательного источника питания.
Следует учесть, что после восстановления электропитания сеть должна автоматически включиться вновь, однако такая функция недоступна для некоторых типов защитных устройств.
Не все типы селективных устройств предназначены для защиты людей от электрического тока. Для такого рода мероприятий рекомендуется устанавливать устройства, которые способны прерывать напряжение при значениях тока в диапазоне 10-30 мА.
Селективность по времени
Область применения таких устройств включает радиальные электрические сети. Изначально устанавливается временная задержка, которая начинается в момент превышения токовых значений, закрепленных для активации реле. Установленный порог времени необходимо настроить так, чтобы использовать несколько схем селективности, зависимых от характеристик временной задержки.
Стоит отметить, что использование простой селективной схемы с резервным срабатыванием на каждом уровне имеет преимущества селективности по времени.
Селективность по току
Стандартные значения установки по току утечки или в соответствии с показателями номинального отключающего дифференциального тока IΔn1 выше установленного устройства защитного отключения должны быть минимум в три раза больше, чем установка IΔn2 УЗО, находящегося ближе к электрическому потребителю: IΔn1 ≥ 3IΔn2.
Селективность по току схожа с селективностью по времени, однако в данном случае основным параметром будет максимальное значение тока, что указывает на необходимость выбора устройства в зависимости от направления снижения установок, от источника питания до нагрузки.
Схемы подключения УЗО селективной отсечки
Структура схемы подключения селективного УЗО теоретически не имеет особенностей, отличающих её от схем подключения других устройств в данной группе.
Важно упомянуть вопрос порядка установки оборудования, например, селективного отключения по сравнению с отключением прямым контактом.
Типичная конструкция устройства обеспечивает отключение питания в случае токовой утечки, а срабатывание следует настраивать не менее чем на 30 мА.
Если устройство селективного отключения рассматривается как отдельное, то оно становится частью простой цепи и должно быть установлено в стандартной комплектации:
- Сначала устанавливается автоматический выключатель.
- Затем следуют УЗО типа S.
- На третьем этапе подключается нагрузочная цепь.
В настоящее время такие схемы защиты нашли применение во множестве электрических систем.
Например, трехфазный электродвигатель должен функционировать надежно. Как можно в этом случае реализовать селективную защиту УЗО?
Это квадрупольное устройство более эффективно с точки зрения возможностей электрической проводки, облегчая работу с проводами заземления.
Четырехполюсное УЗО удобно для организации схем защиты обмоток от короткого замыкания.
Подключение также может осуществляться через промежуточное УЗО. В этом случае первым срабатывает автоматический выключатель, вторым — селективная защита, и затем подключается двигатель.
Эта схема подключения обеспечивает защиту электродвигателя от межфазных замыканий или коротких замыканий в корпусе.
Схему для однофазного питания, например для освещения и других электропотребителей, можно довольно легко организовать с использованием двухполюсного блока и нескольких автоматических выключателей.
Однофазные линии к каждому отдельному помещению направляются через выключатели, которые подключаются к фазе защитного устройства.
Такое решение считается классическим и широко используется владельцами домов, арендодателями и собственниками дач.
Это классическая схема, в которой одно токоограничивающее устройство используется для подключения нескольких цепей. Такие решения часто встречаются в старых домах, где отсутствует заземляющая шина.
В современных жилых зданиях наличием заземляющей шины стало обязательным. Поэтому в таких случаях типично вносить небольшие изменения или дополнения в электрическую схему.
В частности, проводник защитного заземления (PE) интегрируется в систему так же, как и нулевой проводник, что делает его особым элементом проводки.
Нюансы подключения модулей типа S
На практике нюансы подключения устройств типа S не отличаются от подключения стандартных устройств безопасности.
Каждое устройство имеет клеммы с обозначениями (фаза, нейтраль), которые соответствуют их назначению.
Изображены клеммы защитного устройства и обозначение для подключения к электрическим линиям. Также видна кнопка для тестирования правильности срабатывания УЗО.
При выполнении монтажа настоятельно не рекомендуется изменять позицию клемм, основанную на их назначении для подключения к электрическим цепям.
Если, к примеру, вместо фазы будет подключен нейтральный проводник, это чревато повреждением самого устройства. Несмотря на то, что различить эти два провода достаточно легко, такая ошибка все же имеет место.
Еще одним важным моментом является согласование устройства с остальными электрическими цепями с точки зрения отсечки тока.
Однако если конструкция не предполагает возможности регулировки тока, необходимо четко подобрать размер устройства в соответствии с его рабочими характеристиками.
Наконец, важно протестировать устройство в согласованном режиме нагрузки.
Эта процедура достаточно проста и требует лишь нажатия специальной кнопки, обозначенной «Test», в сопровождение документации к устройству.
Разновидности УЗО по принципу действия
По принципу действия УЗО можно разделить на электронные и электромеханические устройства.
Электронные устройства требуют не только ток утечки, но и наличие сетевого напряжения. Их конструкция дополнена полным электронным усилителем, который питается от внешних источников. Если по каким-то причинам это отключение не пройдет, то устройство не будет функционировать. Это делает электромеханические УЗО более надежными и поэтому более распространенными.
Давайте обратим внимание на структуру электромеханического УЗО и его работу. Он включает в себя четыре основных компонента: исполнительный механизм и электромагнитное реле (которые работают параллельно), сам трансформатор остаточного тока и тестовый элемент.
Фазные и нейтральные обмотки подключаются к трансформатору. В процессе нормального функционирования этих проводов происходит индукция магнитных потоков в сердечнике трансформатора, которые направлены в противоположные стороны. Из-за противоположного направления результирующая сумма этих токов составляет ноль.
Электромагнитное реле соединено с вторичной обмоткой трансформатора и при нормальной эксплуатации сети находится в состоянии покоя. При возникновении утечки, когда в фазном и нейтральном проводниках протекают разные токи, магнитные поля в сердечнике трансформатора начинают отличаться как по направлению, так и по величине. В определенные моменты времени ток во вторичной обмотке трансформатора достигает такого значения, при котором срабатывает электромагнитное реле, после чего механизм отключения немедленно реагирует, прерывая цепь.
Тем не менее, несмотря на все плюсы, механическое УЗО по прежнему считается более предпочтительным, и при покупке рекомендуется выбирать именно электромеханическое устройство.
Редко применяемые системы защиты
- Направленная система защиты работает по принципу вектора тока и напряжения, между которыми существует постоянный фазовый сдвиг. Защитные устройства анализируют эту разницу и отключают необходимые сектора оборудования в случае возникновения неисправностей.
- Дифференцируемая система сравнивает отклонения параметров на начальном этапе линии питания с параметрами, наблюдаемыми непосредственно у агрегата. Если величины отклонений достигают установленного предела, ситуация признается аварийной. Такая селективность имеет огромное значение, если питаются мощные агрегаты.
- При выборе устройства стоит учесть, что также существуют УЗО, отличающиеся по конструктивным особенностям. Двухполюсные устройства устанавливают в однофазных сетях, тогда как для трехфазных необходимо выбирать УЗО с четырьмя полюсами.
- При наличии достаточного бюджета целесообразно использование дифференциальных автоматов — устройства, которые объединяют два защитных элемента, заключенных в одном корпусе (УЗО и автоматический выключатель).
Важно помнить, что УЗО всегда должно устанавливаться совместно с автоматическим выключателем. Если же они устанавливаются для каждого отдельного потребителя, распределительная панель становится громоздкой, и размещать на ней столько устройств становится не практично, а для каждого устройства потребуется вдвое меньше выключателей.
- Подробное описание практически всех характеристик устройства обычно находится на его корпусе. При выборе стоит обратить внимание на параметры номинального рабочего тока – величина, которую устройство способно пропускать в течение длительного времени. Второй важной характеристикой является величина номинального отключающего дифференциального тока, при достижении которого происходит срабатывание устройства.
Для индивидуальной защиты рекомендуется выбирать УЗО, предназначенные для 6, 10, 30, 100 мА. УЗО с током срабатывания 300 мА обеспечит защиту от пожара, если его установить на входе, а затем уже подбирать устройства с более высокой чувствительностью. Устройства с током 30 мА подойдут для групп розеток и освещения, а устройства с номинальным током отключения 10 мА служат для защиты оборудования в ванных комнатах и для мощных приборов (котлы, горелки).
- При наличии возможности, выбирайте устройства известных европейских производителей, таких как «Legrand», «Schneider Electric», «Siemens» или «Möeller». Хотя цена может варьироваться, это гарантирует надежность и высокое качество. Среди российских производителей можно обратить внимание на продукцию «КЭАЗ», «ИЭК», «DEKraft». Избегайте покупки УЗО на рынке, предпочтительно приобретать их в специализированных магазинах.
Для более детального освещения вопроса выбора УЗО рекомендуем посмотреть этот видеоролик:
Перед началом установки автоматического выключателя в вашем доме необходимо порешить вопрос о том, хотите ли вы использовать автоматический выключатель или УЗО. Для повышения безопасности лучше всего применять двухступенчатую защиту, установив селективное устройство на входе. Мы предоставили вам несколько базовых рекомендаций по выбору такого устройства. В случае неясностей, лучше проконсультироваться с профессиональным электриком, так как даже продавцы электротоваров не всегда способны дать квалифицированные советы по выбору УЗО.
Разновидности селективных УЗО
Обычное напряжение для бытовых нужд составляет 220 В переменного тока с частотой 50 Гц. Однако в области электротехники ситуация варьируется, так как некоторые потребители используют напряжения иной величины. Потребление энергии также может происходить напрямую. По этой причине УЗО выпускаются различных типов:
- Категория AC — применяется в цепях переменного тока и не чувствительны к постоянным токовым утечкам (например, АВВ FH202);
- Кат. A — универсальные, устанавливаются в сетях как с постоянным, так и с переменным током (например, ИЭК ВД1-63);
- Кат. S — предназначены для построения селективных защит с более высокими временными выдержками (например, АББ F204 A S-63/1);
- Кат. G — существуют для селективных защит и предоставляют более основные временные характеристики (например, Eaton Electric модель PFIM-G).
УЗО класса AC, например, применяется для трехфазных нагрузок, таких как частотные преобразователи или двигатели. УЭЗО требует подключения трех фаз и нейтрали.
Схемы подключения УЗО в однофазной сети
Наиболее распространенная схема для бытовых потребителей основывается на использовании однофазного питания, которое включает одну фазу и одну нейтраль.
В зависимости от индивидуальных характеристик сети, однофазное питание может подаваться по различным схемам:
- через глухозаземленную нейтраль (TT), где четвертый провод выполняет роль обратной линии и дополнительно заземляется;
- через совмещенный нулевой и защитный проводник (TN-C);
- через разделенный нуль и защитное заземление (TN-S или TN-C-S; при подключении приборов в помещении особых отличий между этими системами не будет).
Необходимо отметить, что в системе TN-C, в соответствии с требованиями п. 1.7.80 ПУЭ, дифференциальные выключатели не допускаются, за исключением случаев, когда защищаются отдельные устройства с обязательным балансированием нуля и земли между УЗО и устройством. В любом случае, при подключении УЗО следует учитывать особенности характеристик сети.
Система без заземления
Поскольку не все потребители обладают проводкой с третьим проводником, жильцам этих домов приходится сопротивляться недостаткам, которые у них есть. Наиболее простой метод подключения УЗО заключается в установке защитного элемента после главного выключателя и электрощетчика. После УЗО нет смысла подключать автоматические выключатели для различных нагрузок, пока не станет очевидно, что они соответствуют необходимому току срабатывания. Стоит отметить, что работа УЗО не рассчитана на отключение по перегрузке или короткому замыканию, поэтому его подключение следует дополнить автоматическими выключателями.
Рис. 1: Подключение УЗО в однофазной двухпроводной системе.
Такое решение подходит для домов, где предполагается подключение не более нескольких приборов. В случае короткого замыкания в одной из цепей отключение не причинит серьезных неудобств, а время на поиск неисправности будет минимальным.
Однако если система достаточно разветвлена, то разумно использовать несколько УЗО с разными токами срабатывания.
Рисунок 2: Подключение УЗО в разветвленной однофазной сети.
В данной схеме подключения устанавливается несколько элементов защиты, которые подбираются согласно номинальному току и току срабатывания. В качестве общей защиты устанавливается первичный пожарный извещатель на 300 мА, затем подключаются нейтральный и фазный проводники к следующему устройству на 30 мА, по одному на розетки и освещение, а также пара устройств на 10 мА для ванных комнат и детских. Чем меньше номинал срабатывания, тем выше чувствительность защиты — эти УЗО срабатывают при значительно меньшем токе утечки, что особенно актуально для двухпроводных цепей. В то же время неуместно использовать чувствительные выключатели для всех компонентов, так как они могут часто срабатывать по ложным причинам.
Система с заземлением
Если в однофазной системе указан заземляющий проводник, то более разумно использовать УЗО. В данной цепи соединение защитного провода с корпусом оборудования создает путь для тока утечки в случае повреждения изоляции. Соответственно, защита срабатывает мгновенно, что уменьшает вероятность поражения электрическим током.
Селективность по времени
Временная селективность защиты основывается на установлении задержки срабатывания. Использовать необходимо минимум два устройства. Они должны иметь разные временные настройки активации. Для получения свойства селективности особую значимость приобретает порядок расположения УЗО: чем ближе к источнику питания (распределитель), тем больше время срабатывания защитного устройства.
УЗО с наибольшим временным интервалом, как правило, устанавливается на входе. Обычно оно является однофазным устройством типа S, а последующие устройства – это обыкновенные УЗО, которые срабатывают быстрее.
Это важно: к устройству защиты общей сети предъявляются высокие требования по надежности. Если оно выйдет из строя, подойдет и отключится или оставит незащищенными те нагрузки, которые находятся ниже по цепи. Поэтому рекомендуем, чтобы входной патрон поставлялся от высокого качества производители. Например, ABB или Schneider.
Области применения селективной защиты
Основной задачей селективных УЗО является обеспечение селективной защиты. Поэтому подобные устройства находят свое применение в многочисленных электрических системах:
- Самый простой случай — применение в квартире. Селективное защитное устройство необходимо, чтобы отключать только ту комнату или розетку, где возникла авария.
- Выстраивание сложных электрических схем с потребителями, которые сильно различаются по мощности. Используется при раздельном питании частного дома, гаража, а также для освещения сада, при этом обычно применяется трехфазное УЗО.
- В системах релейной защиты и автоматизации. Селективное устройство позволяет организовать выдержку времени и задержку переключения между основным и аварийным источниками питания.
Селективное защитное устройство подключается по аналогичным правилам, как и обычное защитное устройство. Проблемы могут появляться, когда необходимо обеспечить более сложную защиту, комбинируя S-устройства с другими автоматическими устройствами.
При настройке схемы следует учитывать следующие принципы:
- Сначала на ввод устанавливается автомат. Он защитит следующие цепи от коротких замыканий и позволит быстро отключать электроэнергию для проведения работ или обслуживания.
- Затем подключается УЗО типа S, иногда это место занимает противопожарное устройство. Пример — EKF ВД-100 2P с током утечки 300 мА.
- После них подключаются потребители или другие УЗО с меньшими величинами тока и временем срабатывания. Если требуется именно селективная защита, то без дополнительных защитных устройств не обойтись.
Выбор защитных устройств
Если входная мощность находится в простой цепи, то подается синусоидальный ток. Утечка имеет аналогичную форму, и в этом случае целесообразно использовать устройства типа AC.
В современной бытовой технике все чаще используются системы управления с фазовым сдвигом. Устройства переменного тока в этом случае не будут реагировать, поэтому предпочтительнее использовать УЗО типа A, которые также чувствительны к синусоидальному току. Можно использовать сочетания устройств, к примеру, тип AC можно задействовать для ламп накаливания, а тип A — для розеток с подключаемыми ими устройствами. Но если есть необходимость замены осветительных приборов на энергосберегающие с регулировкой яркости через выборочный сдвиг фаз, устройство типа AC также подлежит замене на устройство типа A, иначе оно не сработает.
Для разделения коммутации по цепям рекомендуется выбирать селективные устройства. Тип S следует подключать на главном входе, тип G — на следующем уровне, а затем — обычные устройства с мгновенным отключением.
УЗО должно подбираться с номинальным током на один уровень выше, чем у единого связанного с ним выключателя, который может функционировать длительное время при превышении допускаемой нагрузки. Если на входе установлен сетевой автомат на 50 А, тогда подойдет сетевой выключатель на 63 А с селективной защитой.
Согласно требованиям стандартов, на лицевой стороне устройств указывается номинальное напряжение, прерывистый и прямой ток ∆i. Если будет указан символ синуса, значит, это тип переменного тока. Также наличие двух положительных полуциклов внизу указывает на тип A. Селективные УЗО обозначаются буквами S и G. Номинальный ток короткого замыкания, который выдерживает устройство, также указан на корпусе. Устройство должно выдержать этот ток до момента, когда выключатель отключится. Обычно ток не успевает вырасти до предельного значения, при этом УЗО прерывает электрическую цепь с повреждением еще до того, как проводник успеет нагреться и воспламенить изоляцию.